化工热力学（阳庆元）Chapter3-1.pdfVIP

北京化工大学本科生化工热力学课程 第三章 流体的热力学 性质:焓与熵 主讲：阳庆元 E-mail: qyyang@mail.buct.edu.cn 2013年9月18 日 本章目的 ① 导出可以直接测量热力学函数与其他不能直 接测量热力学函数之间的基本微分方程 ② 并应用其进行热力学性质（焓、熵）的计算 ③ 同时介绍一些常用的热力学数据和热力学图 表 本章内容 3．1．纯流体的热力学关系 3．2．热容、蒸发焓与蒸发熵 3．3．剩余性质 3．4．以状态方程计算剩余性质 3．5．纯流体的焓变与熵变的计算 3．6．热力学性质图和表 3．7．多组分流体的热力学关系 3．8．偏摩尔性质及其与流体性质关系 3．9．混合性质与多组分流体性质 3．10．多组分流体焓变与熵变的计算 热力学性质分类 1.按性质与物质质量间的关系分类 广度性质：表现出系统量的特性，与物质的量有关， 具有加和性。如V, U, H, G, A, S等 强度性质：表现出系统质的特性，与物质的量无关， 没有加和性。如P、T等 2. 按其来源分类 可直接测量的：P, V, T等。 不能直接测量的：U, H, S, A, G等. 可直接测量也可推算：C , C , κ, β, Z等 p v 化工热力学的两大任务 给出物质有效利用极限 给出能量有效利用极限 相平衡P,T,x,y 焓平衡U,H,S,G(难测） 汽相 液相 由P-V-T，x得到（易测） 经验型 H=H （P,T ）??? U=U （P,T ）??? 热力学基本关系式 状态方程EOS 活度系数模型γi 5 Maxwell关系式 焓平衡数据S, H, U, G到底有什么用？  1、怎样去除酒精中的甲醇？  2、精馏塔的设计 再沸器多大？ 需通入多少蒸汽？ 精馏 每一块塔板上均有能量的交换和组成变化 B T G L A x B B A 焓平衡数据S, H, U, G到底有什么用？  1、怎样去除酒精中的甲醇？  2、精馏塔的设计 再沸器多大？ 需通入多少蒸汽？  3、如何移走放热反应中的热量？移走多少？  4、如何判断能耗的大小？  5、如何判断相平衡和化学平衡？ 结论：  热量衡算是化工反应与分离中最重要的计算。  焓平衡数据S, H, U, G是关键的数据。 §3.1 纯流体的热力学关系 §3.1.1 热力学基本关系式 dU